Hydrografia Balaton jest w zasadzie jeziorem bezodpływowym. Objętość wody w jeziorze szacuje się na ok. 1,8 km³. Warunki klimatyczne i geograficzne powodują, że parowanie z jeziora wyraźnie przewyższa opady. Bilans wodny wyrównują dopływy: rzeka Zala i 44 mniejsze rzeczki i potoki oraz źródła podziemne w obszarze misy jeziora. Najwięcej wody wpływa do Balatonu przez rzekę Zala, uchodzącą do niego w południowo-zachodnim narożniku.
Odpływ wód z jeziora jest regulowany przez śluzę na kanale Sió, zaczynającym się w miejscowości Siofok, a poprzez rzekę Sió kierującym wody do Dunaju.
Zarówno Zala, jak i pozostałe cieki niosą do Balatonu wiele związków wapnia i magnezu oraz substancji organicznej, co powoduje znaczne zmętnienie wód jeziora i małą ich przejrzystość. Woda w Balatonie jest bogata w aniony (węglany, siarczany) oraz w kationy (magnez, wapń, sód).